반도체 제조 공정에서의 열 문제 해결하기
팹 내부의 적외선 방사에 대해 말하자면, 이를 제어하지 않으면 큰 문제가 생깁니다. 적외선은 단순히 에너지를 소모하는 것뿐만 아니라, 값비싼 기계의 내부 벽을 마치 오븐처럼 만들어버립니다.
기계의 외부가 너무 뜨거워지면 심각한 문제가 발생합니다. 기계를 만지는 사람들에게는 안전 위험이 되며, 기계 내부의 섬세한 부품들도 손상될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 우리는 석영 유리로 만든 보호罩를 사용하여 열이 정확히 필요한 곳으로 가도록 합니다.
방향성 가열의 비결
일반적인 적외선 램프는 에너지를 360도 전 방향으로 방출합니다. 보호罩가 없다면, 웨이퍼가 아닌 기계의 외부를 가열함으로써 에너지의 절반이 낭비됩니다.
그래서 우리는 고순도 석영을 사용합니다. 석영은 짧은 파장의 적외선을 그대로 통과시키지만, 다른 파장의 빛은 차단합니다. 그 결과, 기계의 내부 벽은 여전히 시원한 상태를 유지할 수 있습니다.
재료의 중요성
여기서는 그냥 아무 유리든 사용할 수 없습니다. 일반 유리는 램프가 최대 출력으로 작동할 때 바로 깨져버립니다.
우리는 내구성이 좋은 융합 석영을 사용합니다. 이 재료는 급격한 온도 변화에도 깨지지 않습니다. 하지만 보호罩를 기계에 너무 단단히 고정하면 팽창할 때 스트레스가 생깁니다. 반대로 너무 느슨하면 적외선이 새어나옵니다. 적절한 조절이 중요합니다.
딜레마
하지만 한 가지 단점이 있습니다. 기계의 내부 벽을 보호하기 위해 보호罩를 설치하면, 램프 주변에 열이 갇히게 됩니다. 주의하지 않으면 램프가 손상될 수 있습니다. 따라서 냉각 팬이나 수랭 시스템이 충분히 강력해야 합니다.
또한 몇 달마다 밀폐 부위를 점검하는 것이 중요합니다. 시간이 지나면서 팹 내의 오염물질들이 석영을 오염시킬 수 있습니다. 그러면 가열 효율이 떨어집니다. 깨끗하게 관리한다면 계속해서 정상적으로 작동할 것입니다.